Desempenho Térmico de edificações Aula 12: Diretrizes Construtivas para Habitações no Brasil NBR15220
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1 Desempenho Térmico de edificações NBR15220 PROFESSOR Roberto Lamberts ALEJANDRO NARANJO ECV 5161 UFSC FLORIANÓPOLIS
2 estrutura introdução parte 3 NBR15220 exemplo 2 x
3 Normas de Desempenho Buscam atender exigências dos usuários; introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Estabelecem requisitos e critérios; São complementares à outras normas. 3
4 Exigências do Usuario Segurança segurança estrutural segurança contra o fogo segurança no uso e na operação. Habitabilidade estanqueidade conforto térmico conforto acústico conforto lumínico saúde, higiene e qualidade do ar funcionalidade e acessibilidade conforto tátil e antropodinâmico. Sustentabilidade durabilidade manutenibilidade impacto ambiental. desempenho térmico introdução parte 3 NBR15220 Exemplo 4
5 NBR partes introdução parte 3 NBR15220 Exemplo 5
6 Parte 3 NBR Zoneamento bioclimático brasileiro. Diretrizes construtivas para habitações unifamiliares Compreende 8 zonas Anexo A: 330 cidades cujos climas foram classificados Anexo B: metodologia adotada na determinação do zoneamento 6
7 Parâmetros e condições de conforto Tamanho das aberturas Proteção das Aberturas Vedações Externas Estratégias Tamanho das aberturas Pequenas 10% < A piso < 15% Médias 15% < A piso < 25% Grandes A piso > 40% Paredes Transmitância (W/m²K) Atraso Térmico (h) Fator Solar (%) < 3,00 < 4,30 < 5,00 Refletora < 3,60 < 4,30 < 4,00 Pesada < 2,20 > 6,50 < 3,50 Cobertura isolada Refletora Transmitância (W/m²K) Atraso Térmico (h) Fator Solar (%) < 2,00 < 3,30 < 6,50 < 2,30 < 3,30 < 6,50 Pesada < 2,00 > 6,50 < 6,50 introdução parte 3 NBR15220 Exemplo 7
8 Estratégias de condicionamento térmico passivo introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Carta Bioclimática adaptada 8
9 isolada leve ZB1 Tamanho aberturas Médias (15% < A < 25%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est. cond. passivo inverno Permitir sol no inverno U < 3,0 W/m².K φ < 4,3h FS < 5% U < 2,0 W/m².K φ < 3,3h FS < 6,5% Aquecim. solar da edif. Inércia térmica interna introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Est. cond. Passivo verão Cidade ex. Curitiba, Lajes 9
10 isolada leve ZB2 Tamanho aberturas Médias (15% < A < 25%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est. cond. passivo inverno Est. cond. Passivo verão Permitir sol no inverno U < 3,0 W/m².K φ < 4,3h FS < 5% U < 2,0 W/m².K φ < 3,3h FS < 6,5% Aquecim. solar da edif. Inércia térmica interna Ventilação cruzada introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Cidade ex. Porto Alegre, Pelotas 10
11 isolada refletora ZB3 Tamanho aberturas Médias (15% < A < 25%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est. cond. passivo inverno Est. cond. Passivo verão Permitir sol no inverno U < 3,6 W/m².K φ < 4,3h FS < 4% U < 2,0 W/m².K φ < 3,3h FS < 6,5% Aquecim. solar da edif. Inércia térmica interna Ventilação cruzada introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Cidade ex. São Paulo, Florianópolis 11
12 isolada pesada ZB4 Tamanho aberturas Médias (15% < A < 25%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est. cond. passivo inverno Est. cond. Passivo verão Cidade ex. Sombrear aberturas U < 2,2 W/m².K φ > 6,5h FS < 3,5% U < 2,0 W/m².K φ < 3,3h FS < 6,5% Aquecim. solar da edif. Inércia térmica interna Resf. Evap + Massa Térm. Ventilação seletiva Brasília, Ribeirão Preto introdução parte 3 NBR15220 Exemplo 12
13 isolada refletora ZB5 Tamanho aberturas Médias (15% < A < 25%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est. cond. passivo inverno Sombrear aberturas U < 3,6 W/m².K φ < 4,3h FS < 4% U < 2,0 W/m².K φ < 3,3h FS < 6,5% Inércia térmica interna introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Est. cond. Passivo verão Cidade ex. Ventilação cruzada Santos, Niterói 13
14 isolada Pesada ZB6 Tamanho aberturas Médias (15% < A < 25%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est. cond. passivo inverno Sombrear aberturas U < 2,2W/m².K φ > 6,5h FS < 3,5% U < 2W/m².K φ < 3,3h FS < 6,5% Inércia térmica interna introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Est. cond. Passivo verão Cidade ex. Resf. Evap. + Massa Térm. Ventilação seletiva Campo Grande, Goiânia 14
15 pesada Pesada ZB7 Tamanho aberturas Pequenas (10% < A < 15%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est. cond. passivo inverno Sombrear aberturas U < 2,2W/m².K φ > 6,5h FS < 3,5% U < 2W/m².K φ > 6,5h FS < 6,5% introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Est. cond. Passivo verão Cidade ex. Resf. Evap. + Massa Térm. Ventilação seletiva Cuiabá, Petrolina 15
16 refletora refletora ZB8 Tamanho aberturas Grandes (A > 40%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est. cond. passivo inverno Sombrear aberturas U < 3,6W/m².K φ < 4,3h FS < 4% U < 2,3.FT W/m².K φ < 3,3h FS < 6,5% introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Est. cond. Passivo verão Ventilação cruzada Cidade ex. Rio de Janeiro, Salvador 16
17 ZB1 ZB2 ZB3 ZB4 Tamanho aberturas Médias (15% < A < 25%) Médias Médias Médias Sombreamento abert. Permitir sol no inverno Permitir sol no inverno Permitir sol no inverno Sombrear aberturas Paredes externas Coberturas Est. cond. passivo inverno Est. cond. Passivo verão refletora Pesada isolada isolada isolada isolada Aquecim. solar da edif. Aquecim. solar da edif. Aquecim. solar da edif. Aquecim. solar da edif. Inércia térmica interna Inércia térmica interna Inércia térmica interna Inércia térmica interna Ventilação cruzada Ventilação cruzada Resf. Evap. + massa térm. Ventilação seletiva Cidade ex. Curitiba, Lajes Porto Alegre, Pelotas São Paolo, Florianópolis Brasília, Ribeirão Preto introdução parte 3 NBR15220 Exemplo 17
18 Tamanho aberturas ZB5 ZB6 ZB7 ZB8 Médias (15% < A < 25%) Médias Pequenas (10% < A < 15%) Grandes (A > 40%) Sombreamento abert. Sombrear aberturas Sombrear aberturas Sombrear aberturas Sombrear aberturas Paredes externas Coberturas Est. cond. passivo inverno refletora isolada Inércia térmica interna Pesada isolada Inércia térmica interna Pesada Pesada refletora refletora introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Est. cond. Passivo verão Ventilação cruzada Resf. Evap. + massa térm. Resf. Evap. + massa térm. Ventilação cruzada. Ventilação seletiva Ventilação seletiva Cidade ex. Santos, Niterói Campo Grande, Goiânia Cuiabá, Petrolina Rio de Janeiro, Salvador 18
19 Exemplo Cálculo tamanho aberturas + Ambiente Área do Piso (m²) Área total das aberturas (m²) Abertura ( % da área do piso) Sala / Cozinha 18 5,51 30,6% Quarto 8,33 3,09 37,1% BWC 3,45 0,62 18,0% Protótipo de habitação popular Ambientes internos Fachada Leste Fachada Sul Fachada Norte 19
20 Cobertura: Pesada Transmitância (U)= 0,94 W/m²K; Atraso Térmico (φ) = 9,0h; Fator Solar (FS) = 1,5% Telhas cerâmicas + câmara de ar (e = 2,5cm alta emiss.) + manta de polietileno aluminizada (e = 2mm) + câmara de ar (e > 5cm baixa emiss.) + laje de concreto Parede: Refletora Transmitância (U)= 3,26 W/m²K; Atraso Térmico (φ) = 3,7h; Fator Solar (FS) = 5,2% Blocos de concreto com cinzas de termo-elétricas + revestimento interno e externo de reboco + α = 0,4 (pintura verde-clara) Mezanino em Laje de concreto introdução parte 3 NBR15220 Exemplo 20
21 A seguir, projeto anterior será avaliado para cada ZB (zona bioclimática) Para isso, o seguinte esquema será adotado: Requerimentos para cada zona em função da NBR Características + do projeto Alterações a serem feitas no projeto dependendo da zona introdução parte 3 NBR15220 Exemplo ZBX Projeto Alterações 21
22 isolada pesada (Laje) leve ZB1 Tamanho aberturas Médias (15% < A < 25%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est. cond. passivo inverno Permitir sol no inverno U < 3W/m².K φ < 4,3h FS < 5% U < 2W/m².K φ < 3,3h FS < 6,5% Aquecim. solar da edif. Inércia térmica interna Projeto Coz-Sala (A = 30,6%), Quarto (A = 37,1), WC (A = 17,9%) Recebe sol U = 3,26 W/m².K φ = 3,7h FS = 5,21% U = 0,94 W/m².K φ = 9,0h FS = 1,5% Alterações Reduzir área das aberturas na Cozinha e Sala Reduzir Transmitância Reduzir Fator Solar Reduzir Atraso Térmico introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Est. cond. Passivo verão Cidade ex. Zona bioclimática 1 Curitiba, Lajes 22
23 Alteração nas paredes externas para reduzir o (U) e o (FS) Alteração da laje da para reduzir o Atraso Térmico (φ) + Pintura Branca introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Zona bioclimática 1 23
24 isolada pesada (Laje) leve ZB2 Tamanho aberturas Médias (15% < A < 25%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est. cond. passivo inverno Permitir sol no inverno U < 3W/m².K φ < 4,3h FS < 5% U < 2W/m².K φ < 3,3h FS < 6,5% Aquecim. solar da edif. Inércia térmica interna Projeto Coz-Sala (A = 30,6%), Quarto (A = 37,1), WC (A = 17,9%) Recebe sol U = 3,26W/m².K φ = 3,7h FS = 5,21% U = 0,94 W/m².K φ = 9,0h FS = 1,5% Alterações Reduzir área das aberturas na Cozinha e Sala Reduzir Transmitância Reduzir Fator Solar Reduzir Atraso Térmico introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Est. cond. Passivo verão Cidade ex. Zona bioclimática 2 Ventilação cruzada Porto Alegre, Pelotas 24
25 Alteração nas paredes externas para reduzir o (U) e o (FS) Alteração da laje da para reduzir o Atraso Térmico (φ) + Pintura Branca introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Zona bioclimática 2 25
26 isolada pesada (Laje) refletora ZB3 Tamanho aberturas Médias (15% < A < 25%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est. cond. passivo inverno Permitir sol no inverno U < 3,6W/m².K φ < 4,3h FS < 4% U < 2W/m².K φ < 3,3h FS < 6,5% Aquecim. solar da edif. Inércia térmica interna Projeto Coz-Sala (A = 30,6%), Quarto (A = 37,1), WC (A = 17,9%) Recebe sol U = 3,26W/m².K φ = 3,7h FS = 5,21% U = 0,94 W/m².K φ = 9,0h FS = 1,5% Alterações Reduzir área das aberturas na Cozinha e Sala Reduzir Fator solar Reduzir Atraso Térmico introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Est. cond. Passivo verão Cidade ex. Zona bioclimática 3 Ventilação cruzada São Paulo, Florianópolis 26
27 Alteração nas paredes externas para reduzir o (FS) Pintura Branca Alteração da laje da para reduzir o Atraso Térmico (φ) introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Zona bioclimática 3 27
28 isolada pesada (Laje) pesada ZB4 Tamanho aberturas Médias (15% < A < 25%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est. cond. passivo inverno Sombrear aberturas U < 2,2W/m².K φ > 6,5h FS < 3,5% U < 2W/m².K φ < 3,3h FS < 6,5% Aquecim. solar da edif. Inércia térmica interna Projeto Coz-Sala (A = 30,6%), Quarto (A = 37,1), WC (A = 17,9%) Recebe sol U = 3,26W/m².K φ = 3,7h FS = 5,21% U = 0,94 W/m².K φ = 9,0h FS = 1,5% Alterações Reduzir área das aberturas na Cozinha e Sala Sombrear aberturas Reduzir Transmitância Aumentar Atraso Térmico Reduzir Fator Solar Reduzir Atraso Térmico introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Est. cond. Passivo verão Cidade ex. Zona bioclimática 4 Resf. Evap + Massa Térm. Ventilação seletiva Brasília, Ribeirão Preto 28
29 Alteração nas paredes externas para reduzir o (U) e o (FS) e aumentar o (φ) Alteração da laje da para reduzir o Atraso Térmico (φ) + Pintura Branca introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Zona bioclimática 4 29
30 isolada pesada (Laje) refletora ZB5 Tamanho aberturas Médias (15% < A < 25%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est. cond. passivo inverno Sombrear aberturas U < 3,6W/m².K φ < 4,3h FS < 4% U < 2W/m².K φ < 3,3h FS < 6,5% Inércia térmica interna Projeto Coz-Sala (A = 30,6%), Quarto (A = 37,1), WC (A = 17,9%) Recebe sol U = 3,26W/m².K φ = 3,7h FS = 5,21% U = 0,94 W/m².K φ = 9,0h FS = 1,5% Alterações Reduzir área das aberturas na Cozinha e Sala Sombrear aberturas Reduzir Fator Solar Reduzir Atraso Térmico introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Est. cond. Passivo verão Cidade ex. Zona bioclimática 5 Ventilação cruzada Santos, Niterói 30
31 Alteração nas paredes externas para reduzir o (FS) Pintura Branca Alteração da laje da para reduzir o Atraso Térmico (φ) introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Zona bioclimática 5 31
32 isolada pesada (Laje) Pesada ZB6 Tamanho aberturas Médias (15% < A < 25%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est. cond. passivo inverno Sombrear aberturas U < 2,2W/m².K φ > 6,5h FS < 3,5% U < 2W/m².K φ < 3,3h FS < 6,5% Inércia térmica interna Projeto Coz-Sala (A = 30,6%), Quarto (A = 37,1), WC (A = 17,9%) Recebe sol U = 3,26W/m².K φ = 3,7h FS = 5,21% U = 0,94 W/m².K φ = 9,0h FS = 1,5% Alterações Reduzir área das aberturas na Cozinha e Sala Sombrear aberturas Reduzir Transmitância Aumentar Atraso Térmico Reduzir Fator Solar Reduzir Atraso Térmico introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Est. cond. Passivo verão Cidade ex. Zona bioclimática 6 Resf. Evap. + Massa Térm. Ventilação seletiva Campo Grande, Goiânia 32
33 Alteração nas paredes externas para reduzir o (U) e o (FS) e aumentar o (φ) Alteração da laje da para reduzir o Atraso Térmico (φ) + Pintura Branca introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Zona bioclimática 6 33
34 pesada pesada (Laje) Pesada ZB7 Tamanho aberturas Pequenas (10% < A < 15%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est. cond. passivo inverno Sombrear aberturas U < 2,2W/m².K φ > 6,5h FS < 3,5% U < 2W/m².K φ > 6,5h FS < 6,5% Projeto Coz-Sala (A = 30,6%), Quarto (A = 37,1), WC (A = 17,9%) Recebe sol U = 3,26W/m².K φ = 3,7h FS = 5,21% U = 0,94 W/m².K φ = 9,0h FS = 1,5% Alterações Reduzir área das aberturas na Cozinha, Sala e Banheiros Sombrear aberturas Reduzir Transmitância Aumentar Atraso Térmico Reduzir Fator Solar introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Est. cond. Passivo verão Cidade ex. Zona bioclimática 7 Resf. Evap. + Massa Térm. Ventilação seletiva Cuiabá, Petrolina 34
35 Alteração nas paredes externas para reduzir o (U) e o (FS) e aumentar o (φ) + Pintura Branca introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Zona bioclimática 7 35
36 refletora pesada (Laje) refletora ZB8 Tamanho aberturas Grandes (A > 40%) Sombreamento abert. Paredes externas Coberturas Est. cond. passivo inverno Sombrear aberturas U < 3,6W/m².K φ < 4,3h FS < 4% U < 2,3W/m².K φ < 3,3h FS < 6,5% Projeto Coz-Sala (A = 30,6%), Quarto (A = 37,1), WC (A = 17,9%) Recebe sol U = 3,26W/m².K φ = 3,7h FS = 5,21% U = 0,94 W/m².K φ = 9,0h FS = 1,5% Alterações Aumentar áreas em Cozinha, Sala e banho Sombrear aberturas Reduzir Fator Solar Reduzir Atraso Térmico introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Est. cond. Passivo verão Cidade ex. Zona bioclimática 8 Ventilação cruzada Rio de Janeiro, Salvador 36
37 Alteração nas paredes externas para reduzir o (FS) Pintura Branca Alteração da laje da para reduzir o Atraso Térmico (φ) introdução parte 3 NBR15220 Exemplo Zona bioclimática 8 37
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